Конденсатор постоянной емкости

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалнстичесинх

Рес убпии () )) 886075 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 17 12.79 (21) 2853980/18-21. с присоединением заявки № (28) П риоритет (Sl)Nt. Кл.

Н 01 G 4/12

Гооударстмнные квинтет

СССР по делам нзабретеннй н открытнй

Опубликовано 30.11.81. Бюллетень ¹ 44

Дата опубликования описания 30.11.81 (53) УДК 621.319. .4 (088.8) (72) Автор.. изобретения

Д. В. Лифанов

Минский радиотехнический институт (71) Заявитель (54) КОНДЕНСАТОР ПОСТОЯННОЙ ЕМКОСТИ

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к конструкциям конденсаторов из сегнетоэлектрических материалов для микроэлектронной аппаратуры, и предназначено для использования в радиоэлектронных устройствах с повышенной помехозащищенностью, 5 подвергаемых в процессе эксплуатации интен-. сивным вибрационным, акустическим и ударным воздействиям.

Известны конструкции монолитных и пленочных конденсаторов из сегнетоэлектричесl0 ких (сегнетокерамических) материалов, состоящие из двух токопроводящих плоскопараллельных обкладок и помещенной между ними пластинки или слоя из сегнетоэлектрического материала, например ВаТ!Оз (1).

Такая конструкция конденсатора не обеспечивает стабильности его электрических параметров при механических воздействиях. Вследствие пьезоэлектрического эффекта, возникаю20 щего в сегнетоэлектриках при их механическом напряжении, конденсаторы являются источником электрических шумов, что ограничивает их применение в высокочувстви(ельной аппаратуре, подвергающейся при эксплуатации вибрационным и ударным воздействиям.

Наиболее близким к предлагаемому является конденсатор постоянной емкости, содержащий две плоскопараллельные обкладки и размещенные между ними нелинейный диэлектрик (2) .

Однако известным конденсатором постоянной емкости не обеспечивается компенсации обратного пьезоэлектрического эффекта. Кроме того, конструкция технологично неприемлема для тонкопленочного варианта исполнения конденсатора.

Цель изобретения — повышение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что конденсатор постоянной емкости, содержащий две плоскопараллельные обкладки и размещенный между ними нелинейный диэлектрик, снабжен- двумя слоями диэлектрика, каждый из которых размещен между одной из обкладок и нелинейным диэлектриком, причем в одном иэ слоев диэлектрика выполнены окна, заполненные материалом обкладок, а во втором соосно с окнами первого слоя диэлект886075 рика выполнены островки, промежутки между которыми заполнены материалом обкладки, при этом средний радиус островка больше среднего радиуса окна, а смещение краев противолежащих окон и островков составляет с вертикалью угол 1 — 65 .

На фиг. 1 представлен предлагаемый .конденсатор постоянной емкости, пьезокомпенсированный участок; на фиг. 2 — то же, вариант исполнения.

Конденсатор постоянной емкости (фиг. 1) состоит кз двух разноименных обкладок 1, расположенного между ними слоя нелинейноro диэлектрика 2 и двух слоев диэлектрика

3 и 4, каждый из которых помещен между одной из обкладок и слоем нелинейного диэлектрика, причем в слое диэлектрика 3 выполнены окна 5 округлой формы с радиусом

Я а слой диэлектрика 4 — в виде округ1 f лых островков 6 с радиусом, располо- женных соосно с окнами слоя 3. Радиус островков 6 слоя диэлектрика 4 R больше радиуса окон 5 слоя диэлектрика 3, и сме. щение краев противолежащих окна и островка составляет с вертикалью угол, лежащий в пределах от 1 до 65 .

Наличие слоев линейного диэлектрика 3 и

4 и выполненных в них соосных окон, заполненных материалом обкладки и островков, промежутки между которыми заполнены материалом обкладки, с определенным смещением краев противолежащих окон и островков относительно вертикали позволяет создать в пластине или слое нелинейного диэлектрика требуемые для компенсации направления и величины векторов индуцированной поляриза5

10 !

4 зации при наложении одноосной деформации на сегнетоэлектрический конденсатор составля

0 ет 1 — 65 . Степень компенсации зависит от точности соотношения пьезочувствительностей в различных направлениях индуцированной поляризации, обуславливаемой технологическими погрешностями.

На фиг. 2 изображен пьезокомпенсированный тонкопленочный конденсатор с дополнительным слоем линейного диэлектрика, островки и окна которого имеют вид концентрически расположенных колец с общей осью, причем смещение краев противолежащих колец составляет с вертикалью угол 1 — 65 .

Предлагаемый конденсатор найдет широкое применение в аппаратуре специального назначения, повысит эксплуатационную надежность изделий электронной техники.

Предлагаемая конструкция обеспечивает высокую стабильность электрических параметров конденсаторов вплоть до предела прочности нелинейного диэлектрика. Отсутствует "писк" конденсатора, помещенного в переменное электрическое поле, свойственный существующим конструкциям сегнетокерамических конденсаторов типа К-10-17, К10-21, К10-9. В

3 — 5 раз увеличивается температурная стабильность конденсатора.

Таким образом, использование предлагаемого конденсатора повышает качество и эксплуатационную надежность радиоэлектронных устройств в условиях интенсивных динамических и ударных нагрузок.

Формула изобретения ции, возникающей при положении к разноименным обкладкам электрического напряжения.

Суммарная индуцированная поляризация пьезокомпенсированного участка (фиг. 1) состоит из поляризации P возникающей в направлении электрического поля, ортогональным плоскости обкладок, ослабленного слоями линейного диэлектрика и поляризации Р,направление которой определяется смещением краев противолежащих окон и островков, так что между векторами Р и Р,, имеется некоторый угол.

Врактически угол ограничен снизу погрешностью измерения углов в технологии изготовления слоев линейного диэлектрика, которая . составляет 1 . Верхнее ограничение наклаd дывается исходя из оптимальной интеграции пьезокомпенсированных участков в конструкции конденсатора и составляет примерно 65 .

Таким образом, угол смещения краев противолежащих окон и островков относительно . вертикали, при котором достигается взаимоком пенсация приращений индуцированной лоляри40

Конденсатор постоянной емкости, содержа-. щий две плоскопараллельные обкладки и размещенный между ними нелинейный диэлектрик,отличающийся тем,что, с целью повышения надежности, он снабжен двумя слоями диэлектрика, каждый из которых размещен между одной из обкладок и нелинейным диэлектриком, причем в одном из слоев диэлектрика выполнены окна, заполненные материалом обкладок, а во втором соосно с окнами первого слоя диэлектрика выполнены островки, промежутки между которыми заполнены материалом обкладки, при этом средний радиус островка больше сред50 него радиуса окна, а смещение краев противолежащих окон и островков составляет с вертикалью угол 1 — 65 .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .55 1. Ренис В. Т. Электрические конденсаторы, Л., "Энергия", 1969, с. 316 — 323, 2, Авторское свидетельство СССР М 734824, кл. Н 01 G 4/42, 28.11.77 (прототип).

886075

A --А

Фиг.1

Фиг. 2. Я;::.:,Д - Нелинейная диэлектрик Д -./3июйний диэлектрик

ВНИИПИ Заказ 10567/81 Тираж 787 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

6 а

3 т

Ковру

ij:: 1) с

ЯЯ - Прододящий натериетл